JPS6056415B2 - 磁気デイスク用Ａｌ合金板の製造方法 - Google Patents
磁気デイスク用Ａｌ合金板の製造方法Info
- Publication number
- JPS6056415B2 JPS6056415B2 JP55123775A JP12377580A JPS6056415B2 JP S6056415 B2 JPS6056415 B2 JP S6056415B2 JP 55123775 A JP55123775 A JP 55123775A JP 12377580 A JP12377580 A JP 12377580A JP S6056415 B2 JPS6056415 B2 JP S6056415B2
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- Japan
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- alloy plate
- magnetic disk
- rolling
- alloy
- annealing
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気ディスク用Ｎ合金板の製造方法に関し、
詳細にはＡｌ合金の成分組成及び加工条件を特定するこ
とによつて素材の結晶組成を微細化し、平滑性の良好な
磁気ディスク用基盤を与えるＡｌ合金板の製造方法に関
するものである。
詳細にはＡｌ合金の成分組成及び加工条件を特定するこ
とによつて素材の結晶組成を微細化し、平滑性の良好な
磁気ディスク用基盤を与えるＡｌ合金板の製造方法に関
するものである。
電子計算機等の記憶媒体として汎用されている磁気デ
ィスク用基盤は、Ａｌ合金板の表面を機械加工して所定
の厚さとし、更に精密研磨した表面に磁性体薄膜を被覆
した構造からなり、この磁性体薄膜を磁化させることに
よつて信号を記憶する。この種の磁気ディスク用基盤に
は一般に下記の特性が要求される。（１）磁気ヘッドと
磁気ディスク基盤との隙間を一 定に保ち記憶特性を安
定化させる為、研磨後の 表面精度が良好であること。
ィスク用基盤は、Ａｌ合金板の表面を機械加工して所定
の厚さとし、更に精密研磨した表面に磁性体薄膜を被覆
した構造からなり、この磁性体薄膜を磁化させることに
よつて信号を記憶する。この種の磁気ディスク用基盤に
は一般に下記の特性が要求される。（１）磁気ヘッドと
磁気ディスク基盤との隙間を一 定に保ち記憶特性を安
定化させる為、研磨後の 表面精度が良好であること。
（２）磁性体薄膜の形成に悪影響を及ぼす突起や穴 が
少なく且つ小さいこと。
少なく且つ小さいこと。
（３）基盤を作製する際の機械加工や研磨、及び軟質材
として使用する際の高速回転に十分耐え得 る機械的強
度を有すること。
として使用する際の高速回転に十分耐え得 る機械的強
度を有すること。
（４）耐食性が良好て且つある程度の耐熱性を有す る
こと。
こと。
（５）非磁性、軽量てあり且つ廉価てあること。
一方磁気ディスク用基盤として現在最も汎用されてい
るのは、ＡＡ規格５０８給金であるが、近年磁気テイス
クに対する大容量化、高密度化の要求は益々強くなる傾
向にあり、１ビット当りの磁塊化領域は一段と微細化さ
れると共に、磁性体膜の薄肉化、磁気ヘッドと磁気ディ
スクの隙間の減少化等が望まれている。しかし上記のＮ
合金では、前記諸特性（特に表面精度）を十分満たす様
な基盤は得られ難い。即ち上記Ｎ合金板の表面を精密研
磨すると、素材の圧延方向と平行に細長く伸びた、周期
０．５〜２ｍｎ）高さ０．１５μＲｍａ週度の微少うね
り（以下゛’さざ波’’という）ができるが、さざ波の
高さはディスク基盤と磁気ヘッドの隙間とほぼ同じにな
り、さざ波が著しくなるとディスク基盤を高速回転させ
るときに、磁気ヘッドが安定して追従し得なくなる。一
方前述の様な磁気ディスクの大容量化及び高密度化に適
合させる為には、ディスク基盤と磁気ヘッドの隙間を０
．１〜０．３μｍ程度にする必要があり、また磁気ディ
スクの安定追従を可能にする為には、さざ波が前記隙間
の１０％以内に入ることが必要とされている。即ちＡ１
合金基盤には、さざ波が０．０３ｐＲｍａｘという極め
て厳密な精度が要求される。本発明者等は前述の様な状
況のもとで、さざ波の微細化を達成すべくその発生原因
を追求したところ、以下の事実が確認された。
るのは、ＡＡ規格５０８給金であるが、近年磁気テイス
クに対する大容量化、高密度化の要求は益々強くなる傾
向にあり、１ビット当りの磁塊化領域は一段と微細化さ
れると共に、磁性体膜の薄肉化、磁気ヘッドと磁気ディ
スクの隙間の減少化等が望まれている。しかし上記のＮ
合金では、前記諸特性（特に表面精度）を十分満たす様
な基盤は得られ難い。即ち上記Ｎ合金板の表面を精密研
磨すると、素材の圧延方向と平行に細長く伸びた、周期
０．５〜２ｍｎ）高さ０．１５μＲｍａ週度の微少うね
り（以下゛’さざ波’’という）ができるが、さざ波の
高さはディスク基盤と磁気ヘッドの隙間とほぼ同じにな
り、さざ波が著しくなるとディスク基盤を高速回転させ
るときに、磁気ヘッドが安定して追従し得なくなる。一
方前述の様な磁気ディスクの大容量化及び高密度化に適
合させる為には、ディスク基盤と磁気ヘッドの隙間を０
．１〜０．３μｍ程度にする必要があり、また磁気ディ
スクの安定追従を可能にする為には、さざ波が前記隙間
の１０％以内に入ることが必要とされている。即ちＡ１
合金基盤には、さざ波が０．０３ｐＲｍａｘという極め
て厳密な精度が要求される。本発明者等は前述の様な状
況のもとで、さざ波の微細化を達成すべくその発生原因
を追求したところ、以下の事実が確認された。
（１）表面研磨後のさざ波の周期とＡ１合金板のマクロ
組織とは対応しており、組織が粗大てある程さざ波の周
期は大となる。
組織とは対応しており、組織が粗大てある程さざ波の周
期は大となる。
（２）５マクロ組織が粗大化する原因の１つに鋳塊のミ
クロ偏析があり、鋳塊の組織を微細且つ均一にすればマ
クロ組織も微細となり、さざ波も小さくなる。
クロ偏析があり、鋳塊の組織を微細且つ均一にすればマ
クロ組織も微細となり、さざ波も小さくなる。
（２）５マクロ組織が粗大化する今１つの原因は熱間圧
延工程て生成する熱間ファイバー組織にあり、該組織の
生成を少なくし或は無くしてやれば微細なマクロ組織を
得ることができる。
延工程て生成する熱間ファイバー組織にあり、該組織の
生成を少なくし或は無くしてやれば微細なマクロ組織を
得ることができる。
本発明は上記の様な知見を基に、Ｎ合金板のマクロ組織
の微細・均一化を期して更に研究の結果完成されたもの
であつて、その構成は、必須成分としてＭｇ：３〜６％
を含有し、Ｓｉ≦０．１％、Ｆｅ≦０．２％、Ｍｎ≦０
．４％、Ｃｒ≦０．１％であるＡｌ合金鋳塊を均熱及ひ
熱間圧延した後２５％以上の圧下率で冷間圧延し、次い
て中間焼鈍（３００〜５００℃て０．５〜８時間）した
後所定厚さまで冷間圧延し、最終完全焼鈍又は半硬（部
分）焼鈍するところに要旨が存在する。
の微細・均一化を期して更に研究の結果完成されたもの
であつて、その構成は、必須成分としてＭｇ：３〜６％
を含有し、Ｓｉ≦０．１％、Ｆｅ≦０．２％、Ｍｎ≦０
．４％、Ｃｒ≦０．１％であるＡｌ合金鋳塊を均熱及ひ
熱間圧延した後２５％以上の圧下率で冷間圧延し、次い
て中間焼鈍（３００〜５００℃て０．５〜８時間）した
後所定厚さまで冷間圧延し、最終完全焼鈍又は半硬（部
分）焼鈍するところに要旨が存在する。
まず素材たるＡ１合金の成分組成を特定した理由を説明
する。
する。
Ｍｇは、基盤作製時の機械加工や研磨等に十分耐え得る
機械的強度を付与するのに不可欠の元素であり、８％以
上含有させなければならない。
機械的強度を付与するのに不可欠の元素であり、８％以
上含有させなければならない。
しかし多すぎるとＡ１−Ｍｇ金属間化合物が生成し易く
なると共に、溶解・鋳造時の高温酸化によつてＭｇＯの
非金属介在物が生成し表面精度が低下するのて、６％以
下に抑えるべきである。即ちＡｌ一Ｍｇ金属間化合物や
ＭｇＯはＡ１マトリックスとは不連続であり且つマトリ
ックスよりも硬質であるから、基盤を機械加工や研磨加
工したときに表面に突起部として残るか或は脱落してそ
の後に穴ができる。その結果研磨を十分に行なつても良
好な表面精度が得ら＾なくなる。Ｓｌ及びＦｅは地金中
から混入する不可避不純物であるが、Ｓｉが０．１％以
上、Ｆｅが０．２％以上になると粗大な金属間化合物が
生成し、前記と同様に表面精度が低下するので、できる
だけ少なくすべきである。
なると共に、溶解・鋳造時の高温酸化によつてＭｇＯの
非金属介在物が生成し表面精度が低下するのて、６％以
下に抑えるべきである。即ちＡｌ一Ｍｇ金属間化合物や
ＭｇＯはＡ１マトリックスとは不連続であり且つマトリ
ックスよりも硬質であるから、基盤を機械加工や研磨加
工したときに表面に突起部として残るか或は脱落してそ
の後に穴ができる。その結果研磨を十分に行なつても良
好な表面精度が得ら＾なくなる。Ｓｌ及びＦｅは地金中
から混入する不可避不純物であるが、Ｓｉが０．１％以
上、Ｆｅが０．２％以上になると粗大な金属間化合物が
生成し、前記と同様に表面精度が低下するので、できる
だけ少なくすべきである。
Ｍｎ及びＣｒは基盤の耐食性を高める作用があるが、多
すぎると租大な金属間化合物が生成し表面精度が低下す
るので、Ｍｎは０．４％以下、Ｃｒ？１０．１％以下に
抑えねばならない。
すぎると租大な金属間化合物が生成し表面精度が低下す
るので、Ｍｎは０．４％以下、Ｃｒ？１０．１％以下に
抑えねばならない。
上記の他微量のＣｕ．．Ｚｎ等が混入することもあるが
、これらは不純物量である限り合金の物性には殆んど影
響がない。
、これらは不純物量である限り合金の物性には殆んど影
響がない。
じかしＣｕやＺｎは最終製品”の耐食性を低下させる傾
向があるので、極力少なくすべきてある。更に本発明で
は、後述する如く圧延及び焼鈍条件を設定することによ
つてマクロ組織の微細化を達成できるが、合金中に微量
のＴｌ（０．０８％以下）又はＢ（０．０１％以下）を
添加してやれば、鋳塊組織が微細化しミクロ偏析が抑制
される。
向があるので、極力少なくすべきてある。更に本発明で
は、後述する如く圧延及び焼鈍条件を設定することによ
つてマクロ組織の微細化を達成できるが、合金中に微量
のＴｌ（０．０８％以下）又はＢ（０．０１％以下）を
添加してやれば、鋳塊組織が微細化しミクロ偏析が抑制
される。
本発明ては上記成分組成のＡ１基合金鋳塊を均熱、熱間
圧延及び冷間圧延し、最終的に２Ｔ１ｒｍ前・後の肉厚
のディスク用基盤とするが、この工程では下記の要件を
満たす条件を設定しなければならない。
圧延及び冷間圧延し、最終的に２Ｔ１ｒｍ前・後の肉厚
のディスク用基盤とするが、この工程では下記の要件を
満たす条件を設定しなければならない。
即ち均熱後５ＴｍＩｎ以上の板厚となるまて熱間圧延し
、次いで２５％以上の圧下率て冷間圧延した後３００〜
５００゜Ｃて０．５〜４８時間の中間焼鈍を行ない、そ
の後所定の板厚まて冷間圧延し最終完全焼鈍又は半硬（
部分）焼鈍を行なう。ところてＡ１基合金鋳塊を得る為
の従来の圧延ては、熱間圧延の後、中間焼鈍無しに所定
の肉厚まて冷間圧延する直通方式が採用されているが、
この方式であると最終製品の結晶組織は熱間圧延の初期
に生成した結晶粒が引伸ばされたものとなる。
、次いで２５％以上の圧下率て冷間圧延した後３００〜
５００゜Ｃて０．５〜４８時間の中間焼鈍を行ない、そ
の後所定の板厚まて冷間圧延し最終完全焼鈍又は半硬（
部分）焼鈍を行なう。ところてＡ１基合金鋳塊を得る為
の従来の圧延ては、熱間圧延の後、中間焼鈍無しに所定
の肉厚まて冷間圧延する直通方式が採用されているが、
この方式であると最終製品の結晶組織は熱間圧延の初期
に生成した結晶粒が引伸ばされたものとなる。
熱間圧延中の再結晶粒は動的再結晶てあり、少ない加工
度で次々に再結晶していく為、ブレス焼鈍後の再結晶粒
はたとえ微細であつても熱間圧延初期の結晶粒が一方々
向に延びた結晶組織となり（一般に熱間ファイバー組織
と呼ばれる）、さざ波の大きな原因になる。ところが前
述の様な中間焼鈍方式を採用し、中間焼鈍までの冷間圧
延の圧下率を高めると、熱間圧延工程で生成した熱間フ
ァイバー組織を消失させることができ、再結晶粒の方位
を完全なランダム状態にできると共に、中間焼鈍工程で
再結晶粒が安定化される。
度で次々に再結晶していく為、ブレス焼鈍後の再結晶粒
はたとえ微細であつても熱間圧延初期の結晶粒が一方々
向に延びた結晶組織となり（一般に熱間ファイバー組織
と呼ばれる）、さざ波の大きな原因になる。ところが前
述の様な中間焼鈍方式を採用し、中間焼鈍までの冷間圧
延の圧下率を高めると、熱間圧延工程で生成した熱間フ
ァイバー組織を消失させることができ、再結晶粒の方位
を完全なランダム状態にできると共に、中間焼鈍工程で
再結晶粒が安定化される。
その結果、方向性をもたない微細で安定な再結晶粒から
なるマクロ組織が得られる。ここて中間焼鈍までの圧下
率が２５％未満てあると、熱間ファイバー組織の消失が
不十分になると共に、中間焼鈍によつて粗大な再結晶粒
が生成し、最終的にマクロ組織を微細化できなくなる。
また中間焼鈍条件か３００゜Ｃ未満及び２時間未満では
安定した再結晶粒を得ることができず、また５００′Ｃ
及び４８時間を越えると中間焼鈍工程で再結晶粒が粗大
化し、何れの場合も本発明の目的を達成できない。本発
明は概略以上の様に構成されており、Ａｌ合金中に含ま
れる合金成分の種類及び含有率を特定することによつて
機械的強度及び表面精度を高めると共に、均熱、熱間圧
延後の加工条件を設定することによつて、マクロ組織の
微細化及び均一化を達成し得ることになつた。
なるマクロ組織が得られる。ここて中間焼鈍までの圧下
率が２５％未満てあると、熱間ファイバー組織の消失が
不十分になると共に、中間焼鈍によつて粗大な再結晶粒
が生成し、最終的にマクロ組織を微細化できなくなる。
また中間焼鈍条件か３００゜Ｃ未満及び２時間未満では
安定した再結晶粒を得ることができず、また５００′Ｃ
及び４８時間を越えると中間焼鈍工程で再結晶粒が粗大
化し、何れの場合も本発明の目的を達成できない。本発
明は概略以上の様に構成されており、Ａｌ合金中に含ま
れる合金成分の種類及び含有率を特定することによつて
機械的強度及び表面精度を高めると共に、均熱、熱間圧
延後の加工条件を設定することによつて、マクロ組織の
微細化及び均一化を達成し得ることになつた。
従つてこのＡ１合金板を機械加工及ひ研磨加工すれば、
後記実験例でも明らかにする如くさざ波の極めて少ない
、高表面精度のディスク用基盤を得ることができ、磁気
ディスクの大容量化及び高密度化の要請に答え得ること
になつた。次に実験例を挙けて本発明の効果を明確にす
る。
後記実験例でも明らかにする如くさざ波の極めて少ない
、高表面精度のディスク用基盤を得ることができ、磁気
ディスクの大容量化及び高密度化の要請に答え得ること
になつた。次に実験例を挙けて本発明の効果を明確にす
る。
実験例１
第１表に示す部分組成のＮ合金鋳塊を均熱処理した後、
第２表に示す如く熱間圧延、冷間圧延中間焼鈍を施こし
、更に所定の板厚まて冷間圧延してＡＩ合金板を得、次
いでひずみ矯正の為ブレス焼鈍（２５０゜Ｃ×２時間）
して半硬質材とした。
第２表に示す如く熱間圧延、冷間圧延中間焼鈍を施こし
、更に所定の板厚まて冷間圧延してＡＩ合金板を得、次
いでひずみ矯正の為ブレス焼鈍（２５０゜Ｃ×２時間）
して半硬質材とした。
得られた各供試板の片面を、ディスク基盤加工の通常の
工程に従つて０．１ｗ０ｒＬ切削加工した後再びブレス
焼鈍して軟質化し、次いでバフ研磨した。得られた各研
磨板の表面粗度（ささ波）を、表面粗度計により横倍率
２０皓、高さ倍率１０万倍で測定した。結果を第２表に
一括して示す。また半硬質材を王水てエッチング几、マ
クロ組織を現出させた。
工程に従つて０．１ｗ０ｒＬ切削加工した後再びブレス
焼鈍して軟質化し、次いでバフ研磨した。得られた各研
磨板の表面粗度（ささ波）を、表面粗度計により横倍率
２０皓、高さ倍率１０万倍で測定した。結果を第２表に
一括して示す。また半硬質材を王水てエッチング几、マ
クロ組織を現出させた。
マクロ組織の代表例を参考写真−１〜４（但し参考写真
１，２，３及び４は、第２、表の実験ＮＯ．ｌ，３，４
及ひ７に夫々対応する：倍率１）に示す。第２表及び参
考写真より次の様に考察できる。
１，２，３及び４は、第２、表の実験ＮＯ．ｌ，３，４
及ひ７に夫々対応する：倍率１）に示す。第２表及び参
考写真より次の様に考察できる。
（１）実験ＮＯ．４及び７は冷間圧延の途中で中間焼鈍
を行なつていない比較例で、マクロ組織は粗大でありさ
ざ波の高さは何れも０．０３ｐＲｍａｘを越えている。
尚実験ＮＯ．４は合金成分として相当量のＴｌを加え鋳
塊組織を微細化したものてあるが、依然として表面精度
は不十分である。（２）実験ＮＯ．３は、Ｔｌの添加に
よつて鋳塊組織を微細化すると共に、冷間圧延の途中て
中間焼鈍を行なつておりマクロ組織はかなり微細となつ
ているが、中間焼鈍前の冷間圧延の圧下率が２５％未満
てある為、表面精度が依然として不十分でである。
を行なつていない比較例で、マクロ組織は粗大でありさ
ざ波の高さは何れも０．０３ｐＲｍａｘを越えている。
尚実験ＮＯ．４は合金成分として相当量のＴｌを加え鋳
塊組織を微細化したものてあるが、依然として表面精度
は不十分である。（２）実験ＮＯ．３は、Ｔｌの添加に
よつて鋳塊組織を微細化すると共に、冷間圧延の途中て
中間焼鈍を行なつておりマクロ組織はかなり微細となつ
ているが、中間焼鈍前の冷間圧延の圧下率が２５％未満
てある為、表面精度が依然として不十分でである。
（３）これらに対し実験ＮＯ．ｌ，２，５及び６は何れ
も本発明の要件を満足する実験例て、マクロ組織は微細
でさざ波の周期及び高さ共に極めて小さく、良好な表面
精度が得られている。
も本発明の要件を満足する実験例て、マクロ組織は微細
でさざ波の周期及び高さ共に極めて小さく、良好な表面
精度が得られている。
Claims (1)
- １ Ｍｇ３〜６％を必須成分として含み、Ｓｉ≦０．１
％、Ｆｅ≦０．２％、Ｍｎ≦０．４％、Ｃｒ≦０．１％
であるＡｌ合金鋳塊を均熱及び熱間圧延した後２５％以
上の圧下率で冷間圧延し、次いで中間焼鈍（３００〜５
００℃にて０．５〜４８時間）した後所定厚さまで冷間
圧延し、最終完全焼鈍又は半硬（部分）焼鈍することを
特徴とする磁気ディスク用Ａｌ合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55123775A JPS6056415B2 (ja) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | 磁気デイスク用Ａｌ合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55123775A JPS6056415B2 (ja) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | 磁気デイスク用Ａｌ合金板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5747853A JPS5747853A (en) | 1982-03-18 |
| JPS6056415B2 true JPS6056415B2 (ja) | 1985-12-10 |
Family
ID=14868967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55123775A Expired JPS6056415B2 (ja) | 1980-09-05 | 1980-09-05 | 磁気デイスク用Ａｌ合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056415B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62277211A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Kobe Steel Ltd | 圧延ロ−ルのカリバ−切削方法 |
| JPH0555245B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1993-08-16 | Kobe Steel Ltd | |
| JPH0555244B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1993-08-16 | Kobe Steel Ltd |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60110852A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気ディスク用円板の熱処理方法 |
| JPS63216953A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 磁気デイスク用ａ１合金基板の製造法 |
| JPH05315908A (ja) * | 1992-04-02 | 1993-11-26 | Nec Corp | 半導体遅延回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5495912A (en) * | 1978-01-13 | 1979-07-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Aluminum substrate for magnetic disc and manufacture thereof |
-
1980
- 1980-09-05 JP JP55123775A patent/JPS6056415B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5495912A (en) * | 1978-01-13 | 1979-07-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Aluminum substrate for magnetic disc and manufacture thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0555244B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1993-08-16 | Kobe Steel Ltd | |
| JPS62277211A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Kobe Steel Ltd | 圧延ロ−ルのカリバ−切削方法 |
| JPH0555245B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1993-08-16 | Kobe Steel Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5747853A (en) | 1982-03-18 |
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